Пономарев А.Е. Нелинейные и дифракционные эффекты в импульсных системах ультразвуковой диагностики (2008)

Содержание: Глава 1. Численные методы расчета линейных нестационарных акустических полей; Глава 2. Нелинейные импульсные поля прямоугольных фокусированных источников диагностического ультразвука; Глава 3. Теоретическое исследование метода нестационарной акустической голографии для восстановления колебательной скорости импульсных ультразвуковых источников; Глава 4. Компрессия и усиление ультразвуковых импульсов, отраженных от одномерных слоистых структур.

Диков И.А., Бойчук А.С., Далин М.А., Чертищев В.Ю., Генералов А.С. «Связь прочностных характеристик, пористости и данных ультразвукового контроля для образцов из ПКМ, полученных по автоклавной и инфузионной технологиям» Контроль. Диагностика, № 11, с. 40-51 (2018)

Прочностные характеристики полимерных композиционных материалов, например прочность при сдвиге и сжатии, в значительной мере зависят от наличия таких микродефектов в материале, как пористость. В работе приведены результаты исследований по установлению корреляционной связи между данными ультразвукового контроля, прочностными характеристиками и содержанием пористости в образцах из полимерных композиционных материалов, полученных по автоклавной и инфузионной технологиям. Исследованы образцы двух типов материала: на основе углеродной ткани ЭЛУР-П и клея ВК-36Р (автоклавная технология) толщинами 5,5 и 8,5 мм и из однонаправленной углеродной ленты ЭЛУР-П и связующего ВСЭ-21 (инфузионная технология) толщинами 3 и 5,3 мм. Представлены и проанализированы корреляционные зависимости между пористостью, прочностью на сдвиг, прочностью на сжатие, малоцикловой усталостью и падением амплитуды донного эхосигнала на углепластиковых образцах. Построенные корреляционные зависимости могут быть использованы для определения влияния пористости в углепластиках ЭЛУР-П/ВК-36Р и ЭЛУР-П/ВСЭ-21 на их прочностные свойства и выбора критерия браковки по снижению прочности при ультразвуковом контроле.

Лепендин А.А. Метод акустической эмиссии при исследовании пластической деформации и разрушения пористых металлических материалов (2007)

Предложен метод обработки результатов акустико-эмиссионных измерений при деформировании пористых металлических материалов, позволяющий выделять вклады от хрупкого разрушения и пластической деформации компактных участков пористого материала. Предложена структурная модель процесса акустической эмиссии в пористых материалах при нагружении, учитывающая влияние структуры на информативные характеристики акустической эмиссии. Впервые экспериментально получены частотные спектры и амплитудные распределения сигналов акустической эмиссии для нагружаемого материала в широком интервале пористостей. Обнаружена схема доминирующих механизмов акустического излучения вблизи порога перколяции для пористого железа, обусловленная изменениями топологических характеристик структуры

Реука С.В. Волновые процессы распространения ультразвуковых сигналов в неоднородных гидроволноводах применительно к задачам неразрушающего контроля (2008)

Разработан метод численного моделирования формы импульса в сечении комбинированного гидроволновода в составе "полубезграничная камера–струеобразующее устройство–струя". Разработаны уравнения акустического тракта для теневого и эхо-метода при использовании гидроволноводов. Показано, что при использовании гидроволноводных акустических контактов амплитуда принятого сигнала выше, чем при иммерсионном контакте. Показано, что наличие непланшетности и коробоватости контролируемого изделия приводит к большему ослаблению принятого сигнала в случае использования гидроволноводов, чем в иммерсионном варианте контроля. Предложено использование струй защиты, как способ снижения взаимного влияния струй в многоструйной акустической системе.

Ширгина Н.В. Диагностика упругих свойств гранулированных неконсолидированных сред методами нелинейной акустики (2013)

Созданы экспериментальные установки и разработаны методики для исследования линейных и нелинейных упругих свойств одномерной и трехмерной гранулированных неконсолидированных сред в зависимости от внешних воздействий. На основе теории контактного взаимодействия Герца предложено уравнение состояния для одномерной гранулированной неконсолидированной среды (ОГНС) с учетом кубичных членов по деформации. Получены аналитические выражения для коэффициентов упругости 2, 3 и 4 порядков ОГНС, входящих в уравнение состояния. Показано, что упругая нелинейность исследуемой среды, связанная с контактом Герца, больше чем на порядок превышает упругую нелинейность, определяемую ангармонизмом кристаллической решетки материала, из которого изготовлены шары. Теоретически и экспериментально исследовано влияние внешней статической силы, приложенной к ОГНС на ее нелинейные упругие свойства. Обнаружена немонотонная зависимость нелинейных упругих параметров 2 и 3 порядков в ОГНС при изменении величины внешней силы. Аномальное поведение нелинейных упругих параметров объяснено структурным фазовым переходом от одномерной к двумерной структуре, вызванным внешней статической силой, приложенной к ОГНС. Получены выражения для коэффициентов упругости 2, 3, 4 порядков и нелинейных упругих параметров второго и третьего порядков в трехмерной гранулированной неконсолидированной среде (ГНС). Экспериментально исследовано влияние внешнего статического давления и амплитуды зондирующего сигнала на величину скорости упругой волны в ГНС. Обнаружено, что при увеличении амплитуды зондирующего сигнала в ГНС наблюдалось отклонение зависимости относительной скорости упругой волны от амплитуды от теоретически предсказанной квадратичной зависимости. Полученная зависимость объясняется структурным фазовым переходом в ГНС, вызванным упругой деформацией в акустической волне, и, как следствие, изменением соотношения между количеством сильно и слабо поджатых контактов. Теоретически и экспериментально исследовано влияние внешнего давления на величину нелинейных упругих параметров 2 и 3 порядков в ГНС. Экспериментально обнаружена немонотонная зависимость нелинейных упругих параметров в ГНС от давления, что противоречит теоретическому рассмотрению. Наблюдаемая немонотонная зависимость этих параметров была объяснена структурными фазовыми переходами в ГНС, вызванных внешним давлением. В результате фазового перехода происходит перестройка упаковки шаров в ГНС и изменение соотношения между сильно и слабо поджатыми контактами. Экспериментально обнаружена немонотонная зависимость электрического сопротивления от внешнего давления. При этом интервал давлений, при которых происходило увеличение сопротивления ГНС, совпадали с областями давлений, при которых происходило аномальное увеличение нелинейных параметров ГНС. Это подтверждает предположение, что немонотонное изменение как нелинейных упругих параметров в ГНС, так и ее электрического сопротивления связано со структурным фазовым переходом, вызванным внешним статическим давлением. Теоретически и экспериментально исследовано нелинейное отражение гармонической волны от слоя стальных шаров, имеющих малую дисперсию величины их диаметров. На основе теории контактной акустической нелинейности теоретически рассчитана зависимость нелинейного упругого параметра второго порядка от внешнего давления, приложенного к слою. Результаты теоретического анализа находятся в соответствии с экспериментальными результатами. Проведенные экспериментальные и теоретические исследования позволяют сделать следующие выводы: а) приложение внешнего статического давления к ГНС позволяет практически на порядок изменять величину упругих коэффициентов 2, 3 и 4 порядков; б) структурный фазовый переход в ГНС может быть вызван как статическим, так и динамическим воздействием.

Сучков Г.М., Плеснецов С.Ю. «Чувствительность контроля электромагнитно-акустическими преобразователями (Обзор, ч. 1)» Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 4, с. 45-50 (2018)

Выполнен анализ информационных источников в области чувствительности ультразвукового неразрушающего контроля металлоизделий приборами и установками с электромагнитно-акустическими преобразователями. Установлено, что по сравнению с традиционным контактным методом контроля в своей области применения: контроль металлов без специальной подготовки поверхности, автоматический и автоматизированный контроль с высокой производительностью, электромагнитно-акустический контроль имеет заметные преимущества. Во многих случаях чувствительность дефектоскопии с применением электромагнитно-акустических преобразователей не уступает традиционному контактному методу, а в некоторых случаях даже превышает его.

Ларионов И.А. Акустическая эмиссия деформаций осадочных пород (2008)

Впервые выполнены одновременные акустические и деформационные измерения в осадочных породах, для проведения этих работ был создан уникальный комплекс деформационных и акустических наблюдений с автоматизированной системой сбора и обработки данных. Выполнены исследования геоакустических сигналов в спокойные периоды и на этапах подготовки сейсмических событий, а также во время самих землетрясений. Показана связь интенсивности акустической эмиссии со скоростью деформаций. Исследована эффективность генерации акустических сигналов в осадочных породах в условиях деформационных изменений. Определены авто и кросскорреляционные функции акустических сигналов и показаний деформографа, которые позволяют делать выводы о волновом характере деформационных процессов.

Теплякова А.В. Рассеивающие свойства неоднородностей со сложной структурой в металлах в задачах акустических измерений и контроля (2011)

Решены задачи о взаимодействии объемных плоских продольных гармонических волн, а также поперечных волн разной поляризации в твердой изотропной среде с объектами, обладающими неоднородным качеством акустического контакта на граничных поверхностях. Установлены ранее не известные зависимости между характеристиками рассеянных от цилиндрических неоднородностей упругих полей с параметрами их моделей. Показана возможность применения выявленных в работе закономерностей для совершенствования методов УЗ-диагностики материалов при эталонировании неоднородностей и интерпретации результатов контроля.

Субботина О.А., Губина А.И «Изучение трещиноватости методами волнового акустического каротажа и электрического микросканирования» Каротажник, № 10, с. 121-129 (2018)

Рассмотрены возможности волнового акустического каротажа (аппаратура АВАК-11) и электрического микросканирования (прибор МС-110 производства ООО «КарСар») при определении интервалов трещиноватости в разрезе скважины. Данные методы позволяют определять такие параметры, как углы и азимуты направления трещин, а также их плотность, длину и раскрытость.

Поддубко Н.Д., Астахова О.А. «Исследование асинхронных двигателей методом анализа акустических колебаний» Молодежь. Наука. Инновации: Сборник докладов 63 Международной молодежной научно-технической конференции, Владивосток, 17–20 нояб., 2015. Т. 1, с. 234-236 (2015). 356 с.

Наиболее малоисследованным методом диагностики асинхронных двигателей является метод, основанный на анализе акустических колебаний, создаваемых работающей машиной. Предлагается исследовать трехфазный асинхронный двигатель методом анализа диаграммы звукового сигнала на предмет выявления неисправностей без его монтажа.

Щеголихин В.П. «Алгоритм выявления "акустически неисправных" механизмов в энергетических отсеках корабля» Судостроение, № 5, с. 49-52 (2018)

Бортовые комплексы виброакустического контроля служат для выявления «акустически неисправных» механизмов, однако в реальных условиях эксплуатации их показания могут искажаться наведенными уровнями вибрации соседних механизмов. Автором предлагается алгоритм, позволяющий решить эту проблему и существенно расширить возможности виброакустического контроля.

Шихабудинов А.М. Исследование физических свойств нанокомпозитных материалов и биологических сред при помощи акустических волн в пьезоэлектрических структурах (2011)

Определены акустические и диэлектрические параметры новых полимерных нанокомпозитных материалов, изучены сорбционные свойства мицелиальных пленок дана оценка возможности их применения при создании химических акустических датчиков. Исследованы пути улучшения характеристик резонаторов на объемных акустических волнах с поперечным электрическим полем и разработаны на их основе иммунологические акустические датчики

Рыженьких Н.П. «Применение частичных разрядов в электроэнергетике» Молодежь. Наука. Инновации: Сборник докладов 63 Международной молодежной научно-технической конференции, Владивосток, 17–20 нояб., 2015. Т. 1, с. 241-243 (2015). 356 с.

Частичный разряд (ЧР) – это искровой разряд очень маленькой мощности, который образуется внутри изоляции, или на ее поверхности, в оборудовании среднего и высокого классов напряжения. Акустический метод регистрации ЧР разрабатывался с целью обнаружения источника ЧР в оборудовании, например, в силовых и измерительных трансформаторах, элегазовом оборудовании. Кажущаяся простота метода не исключает больших трудностей в определении места возникновения ЧР. Для их нахождения используются сверхчувствительные микрофоны, которые улавливают звуковые волны, расположенные в диапазоне частот выше порога слышимости. Данный метод является дистанционным и позволяет располагать датчики и сенсоры в устройствах открытой конструкции, например ячейках КРУ и шинопроводах. Недостатком метода является малая чувствительность при регистрации ЧР малой интенсивности. В настоящее время ведутся работы по совершенствованию электромагнитного и акустического методов, чтобы приблизить их применение к условиям эксплуатации. Уже сейчас данные методы позволяют производить обследования с регистрацией получаемых значений в течение длительного периода и отправкой их оператору по сетям связи, таким как Интернет.

Копылова Д.С. Диагностика субмикронных металлических покрытий на диэлектрической подложке лазерным оптико-акустическим методом (2011)

Предложен гибридный лазерный оптико-акустический (ОА) метод для диагностики свойств субмикронных металлических покрытий на диэлектрической подложке. В данном методе металлическая пленка свободной стороной входит в контакт с иммерсионной жидкостью. Воздействие импульсного наносекундного лазерного излучения на поверхность металла приводит к нестационарному нагреву металла, диффузии переменной части теплового потока по направлению к жидкости и, как следствие, нестационарному нагреву тонкого слоя жидкости, граничащего с металлом. В результате последующего теплового расширения обеих сред возникает акустический импульс – ОА сигнал. Поскольку тепловые волны, распространяясь в металле, испытывают затухание, ОА сигнал несет информацию о температуре поверхности металла, находящейся в контакте с жидкостью, а температура, в свою очередь, – о свойствах покрытия

Линдеров М.Л. Идентификация механизмов и кинетики релаксации напряжений при деформации модельных ТРИП/ТВИП сталей методом кластерного анализа акустической эмиссии (2017)

Расширены представления о кинетике механизмов релаксации напряжений при пластической деформации в материалах с ТРИП/ТВИП эффектами на основе исследования модельных сталей типа 16Cr6MnXNi с переменным содержанием Ni(X=3, 6 и 9%).

Малыш В.А. Высокочастотный транспорт в квантово-размерных системах на основе германия и кремния. Бесконтактные методы исследования (2015)

В минимумах осцилляций ВЧ-проводимости структуры p-SiGe/Ge/SiGe в режиме целочисленного квантового эффекта Холла при Т<1,6 K механизм проводимости носит прыжковый характер и может быть описан с помощью двухузельной модели. Разработан способ определения абсолютного значения реальной компоненты ВЧ-проводимости тяжелых дырок, и исследована ВЧ-проводимость таких дырок в диапазоне частот 30–1500 МГц. Для образцов с плотным массивом самоорганизующихся квантовых точек Ge в Si показано, что в линейном и нелинейном режимах реализуется ВЧ-прыжковая проводимость. Показано, что механизм нелинейности ВЧ-проводимости связан с разогревом дырок в переменном электрич. поле поверхностной акустической волны.

Мансфельд А.Д. Высокочувствительная акустическая диагностика неоднородностей и тепловых полей в биомедицинских и технических приложениях (2011)

Теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены методики приема сигнала, позволяющие реализовать максимально возможную чувствительность акустотермометров. Теоретически обоснованы и продемонстрированы экспериментально способы локализации и картирования нагретых образований с помощью регистрации их собственного акустического излучения, в том числе: картирование на основе углового сканирования акустических антенн с применением алгоритма алгебраической реконструктивной томографии, построение двумерных изображений температурных полей с применением сканирующих фокусированных антенн; а также построение профилей внутренней температуры на основе измерения спектра акустояркостногосигнала в среде с частотно-зависимым поглощением. На основе активной импульсной локации и анализа спектра сигнала, распространяющегося через биоткани, показана возможность измерения коэффициента поглощения ультразвука, его частотной зависимости, а также коэффициента отражения ультразвука в режиме «на отражение» при одностороннем доступе к объекту исследования, что необходимо для расчета термодинамической температуры по измеренной акустояркостной. Теоретически и экспериментально показано, что обнаружение и спектроскопия пузырьков в биологических тканях на частотах гармоник, суб- и ультрагармоник зондирующего сигнала возможны только на резонансных частотах пузырьков, что существенно затрудняет обнаружение и спектроскопию пузырьков в широком диапазоне размеров в процессе их роста и рассасывания. С помощью разработанных методов локации и созданной аппаратуры продемонстрированы возможности обнаружения газовых пузырьков в лабораторных и натурных условиях, в том числе в сердце и тканях человека в процессе декомпрессии. Теоретически исследованы переходные процессы, возникающие при облучении газовых пузырьков акустическими импульсами. Впервые экспериментально зарегистрированы осциллограммы собственных колебаний пузырьков при их импульсном облучении. Впервые экспериментально зарегистрированы сигналы, возникающие в результате самодетектирования акустических импульсов в образцах биологической ткани. Экспериментально продемонстрирована возможность измерения скорости течения газа в металлическом трубопроводе с помощью внешних ультразвуковых датчиков на основе использования флуктуаций амплитуды и времени распространения сигнала, прошедшего через турбулентный поток, для выделения его на фоне стационарных помех. Созданы опытные образцы приборов для измерения газовых потоков, и проведены натурные эксперименты. Содержание: Принципы построения акустотермографов и их основные параметры; Визуализация поля внутренней температуры; Исследование динамики акустояркостной температуры в модельных экспериментах и экспериментах in vivo; Измерение коэффициентов поглощения при одностороннем доступе к объекту.

Мерсон Е.Д. Исследование механизма разрушения и природы акустической эмиссии при водородной хрупкости низкоуглеродистой стали (2016)

Установлено, что рост трещин, приводящий к появлению в изломе наводороженной отожженной низкоуглеродистой стали дефектов "рыбий глаз", происходит по "вязкому" механизму путем образования и слияния микропор в результате сильно локализованной перед устьем трещины пластической деформации. Впервые экспериментально доказано, что образование транскристаллитных фасеток на поверхности дефектов "рыбий глаз" не является следствием хрупкого разрушения в результате скола или квазискола (скола в структуре с высокой плотностью дислокаций). На основе исследования эволюции дефектов "рыбий глаз" в электролитически наводороженной низкоуглеродистой отожженной стали в процессе ее одноосного растяжения выяснено, что рост количества и площади данных дефектов начинается сразу после завершения площадки текучести на стадии деформационного упрочнения и интенсифицируется на стадии локализованной деформации

Мурая Е.Н. Локация источников акустической эмиссии с учетом волноводных свойств объекта контроля (2008)

Содержание: Глава 1. Современное состояние проблем акустико-эмиссионной диагностики; Глава 2. Влияние волноводных свойств объекта на погрешности измерения параметров акустической эмиссии; Глава 3. Предварительные этапы акустико-эмиссионной диагностики; Глава 4. локация одиночного источника акустической эмиссии.

Петров А.А. Разработка элементов параметрической теории определения динамических характеристик протяженных напряженных конструкций (2011)

Рассмотрены основные теоретические представления о колебаниях струны, включающие в себя классическую линейную теорию, нелинейную теорию, параметрические колебания струны. Указаны основные недостатки нелинейной теории колебания струны. Рассмотрены колебания струны с учетом изменения параметров в процессе колебаний. Уточнены нелинейные волновые уравнения продольных и поперечных колебаний струны. Поставлена и решена задача перехода от нелинейных волновых уравнений к эквивалентным параметрическим уравнениям. Разработанный метод перехода применен к нелинейному волновому уравнению Кирхгофа. Проведено численное моделирование параметрического уравнения колебаний струны и системы уравнений продольных и поперечных волн в струне. Экспериментально подтверждено следствие параметрической теории колебания струны. При свободных колебаниях жестко заделанной с двух концов струны возможно параметрическое возбуждение собственных колебаний и кратных им обертонов, которые отсутствовали в начальных условиях. Экспериментально подтверждается, что при вынужденных колебаниях возможно субгармоническое возбуждение собственных колебаний струны, как это и предсказывается параметрической теорией колебания струны.

Алексеев Д.А., Медведева М.Л., Прыгаев А.К. «Изучение акустико-эмиссионных сигналов, генерируемых корродирующей углеродистой сталью» Труды Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина, № 2, с. 67-74 (2018)

Приведены результаты исследования по определению возможности применения акустико-эмиссионного метода для выявления коррозии углеродистой стали. Разработанная методика позволила устойчиво отделять акустические сигналы, характерные для растворения металла, от сигналов, характерных для выделения водорода. Установлено, что основным идентификационным параметров сигналов, характерных для растворения металла, является их частота основного максимума энергии, равная 50 кГц. Полученные результаты могут быть использованы при усовершенствовании систем акустико-эмиссионного коррозионного мониторинга.

Опарин Д.А., Бахирев И.В., Кавалеров Б.В., Килин Г.А. «Моделирование воздушного потока для имитации внешних условий при испытании промышленных изделий» Информационно-измерительные и управляющие системы, 16, № 9, с. 36-44 (2018)

Отмечено, что при проведении испытаний целого ряда промышленных изделий широкого класса назначения существует необходимость использовать испытания этих изделий в потоке воздуха. Показано, что существенную помощь в получении требуемых характеристик воздуха может оказать математическая модель воздушного потока. Рассмотрен процесс получения такой математической модели с учетом принятых допущений на основе априорной информации о физике протекающих процессов на примере одного их возможных вариантов компоновки испытательной установки.

Кокурин М.Ю. «О полноте произведений гармонических функций и единственности решения обратной задачи акустического зондирования» Математические заметки, 104, № 5, с. 708-716 (2018)

Гершман Э.М., Пругло Д.С., Фафурин В.А., Явкин В.Б. «Оценка систематической погрешности ультразвукового расходомера, обусловленной неизотермичностью течения» Труды Академэнерго, № 2, с. 7-19 (2018)

При измерении расхода времяимпульсным ультразвуковым (УЗ) расходомером возможно появление дополнительной систематической погрешности, вызванной неоднородностью распределения скорости звука. На основе уточненной теории распространения звука в неоднородном потоке разработана математическая модель расчета акустических траекторий луча во времяимпульсном УЗ расходомере. Проведен анализ влияния различных факторов на траектории УЗ лучей. Показано, что смещение траекторий в неизотермическом потоке возрастает с увеличением Dc/c₀ и М и уменьшается с увеличением Re. Смещение траекторий является причиной дополнительной систематической погрешности. Показана необходимость введения коэффициентов коррекции, зависящих от числа Маха потока. Установлено, что с увеличением Re дополнительная систематическая погрешность снижается, а с увеличением М и Dc/c₀ растет. Полученные данные позволяют выполнить количественные оценки допустимой неоднородности поля температур.

Асеев А.А. «Разработка стандартного образца предприятия для ультразвукового контроля металлов» Молодой ученый, № 16, с. 62-65 (2016)

Для настройки длительности развертки и проверки предельной чувствительности дефектоскопа используются стандартные образцы предприятия, изготовленные из бездефектных частей заготовок того же самого материала, который будет контролироваться, с предварительно нанесенными искусственными дефектами. В данной работе рассмотрена разработка стандартного образца типа Б для настройки дефектоскопа и пьезоэлектрического преобразователя при контроле, как пример, бериллиевых заготовок. Для достижения данной цели была рассчитана величина ближней зоны, угол раскрытия основного лепестка диаграммы направленности и ширина звукового пучка в материале. На основе полученных результатов определен радиус, ширина, глубина плоскодонного отражателя и необходимый отступ от края заготовки при контроле ультразвуковым преобразователем.

Асеев А.А. «Определение оптимального размера и частоты пьезоэлектрического преобразователя для ультразвукового неразрушающего контроля бериллиевых слитков» Молодой ученый, № 16, с. 65-68 (2016)

При ультразвуковом неразрушающем контроле металлов необходимо руководствоваться заранее написанной методикой контроля, частью которой является определение оптимального размера и частоты пьезоэлектрического преобразователя. Для нахождения данных параметров было экспериментально получено значение коэффициента затухания ультразвука и его зависимость от частоты, произведен расчет уравнения ультразвукового тракта для различных размеров преобразователя. На основе полученных данных был выбран оптимальный размер и частота преобразователя, исходя из ряда стандартных датчиков.

Тюрюмина А.В., Батрак А.П., Секацкий В.С. «Анализ применения метода акустической эмиссии для диагностики силового оборудования в России и за рубежом» Молодой ученый, № 28, с. 194-197 (2016)

Приводятся результаты литературного и патентного поиска информации о применении метода акустической эмиссии в России и за рубежом для диагностики состояния силового оборудования.

Семененко С.Я., Марченко С.С., Арьков Д.П., Попов П.С. «Уточнение элементов методики ультразвукового контроля водонепроницаемости бетонных облицовок мелиоративных сооружений» Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, № 11-1, с. 28-33 (2017)

В основе работы лежит гипотеза о том, что характеристика водонепроницаемости бетона и скорость распространения ультразвуковых волн, возбуждаемых передатчиком ультразвукового дефектоскопа, находятся во взаимосвязи, которую можно выразить простой функциональной зависимостью. Цель исследования: определить необходимое количество измерений, а также влияние категории поверхности на результат определения скорости ультразвуковых колебаний, обеспечивающих сходимость результатов при ультразвуковом контроле коэффициента фильтрации бетонных облицовок мелиоративных сооружений

Демин И.Ю., Лисин А.А., Спивак А.Е., Шнейдман Д.Д. «Эластография сдвиговой волной: физическое моделирование на акустической системе Verasonics и численное моделирование в toolbox k-Wave» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 1860101 (2018)

Представлены результаты физического и численного моделирования распространения сдвиговых волн в мягких биологических тканях (метод эластографии сдвиговой волной). Физическое моделировани проведено на акустической системе Verasonics с фантомом, имитирующего скелетную мышцу, который состоит из желатиновой основы и вмороженных в нее упругих струн. Численное моделирование сдвиговых волн выполнено в toolbox k-Wave

Степанова Л.Н., Чернова В.В., Кабанов С.И. «Анализ модового состава сигналов акустической эмиссии при одновременном тепловом и статическом нагружении образцов из углепластика Т800» Контроль. Диагностика, № 11, с. 4-13 (2018)

С использованием метода акустической эмиссии (АЭ) проведены исследования двух групп образцов размерами 600×100×0,9 мм с укладкой из девяти монослоев [±45/90/O₃/90/±45] препрега Torayca T800. Отверстие диаметром 12 мм в центре каждого образца являлось концентратором напряжения. Первую группу из пяти образцов нагревали в их средней части до 20, 40–100°С. Калибровку производили с использованием электронного имитатора, который последовательно подключали к каждому датчику пьезоантенны. Рассчитывали скорость звука и коэффициент корреляции по цифровой форме для сигналов АЭ, распространяющихся вдоль и поперек образца, нагреваемого до определенной температуры. С использованием вейвлет-преобразований строили дисперсионные кривые и определяли время прихода быстрой S₀ и медленной A₀ мод сигналов АЭ. Вторая группа состояла из восьми образцов. Три образца при температуре 20°С нагружали от 10 кН до разрушения. Пять образцов нагревали до 100°С и также нагружали от 10 кН до разрушения. Для данной группы образцов выполнена локация сигналов АЭ, быстрых S₀ и медленных A₀ мод. При этом модовый состав сигналов АЭ оценивали по величине структурного коэффициента.

Данилов В.Н., Разыграев Н.П., Разыграев А.Н., Цуканов М.В. «Ультразвуковой контроль металла через плакирующий наплавленный слой с использованием совмещенного наклонного преобразователя продольных волн» Контроль. Диагностика, № 12, с. 4-19 (2018)

При экспериментальных исследованиях ультразвукового контроля металла через плакирующий наплавленный слой на образце наклонными преобразователями продольных волн установлено, что зависимость регистрируемого от бокового цилиндрического отверстия сигнала от угла направления на отражатель имеет только один максимум, в отличие от описанного ранее явления при подобных исследованиях с использованием преобразователей поперечных волн. Экспериментальные результаты были подтверждены теоретическим моделированием диаграмм направленности при излучении продольных волн в основной металл через упругий слой переменной толщины с учетом его анизотропных свойств в приближении трансверсально-изотропной (ТИ) модели. Расчеты амплитуды эхосигнала от отражателя типа бокового цилиндрического отверстия продольных волн при излучении и приеме через ТИ-слой постоянной толщины показали, что с возрастанием параметра анизотропии слоя наблюдаются особенности – смещение максимума сигнала в направлении возрастания расстояния до отражателя, а также некоторое увеличение значения максимума. Наличие первой особенности обусловлено увеличением фазовой скорости квазипродольной волны в слое с ростом анизотропии, а второй – изменением коэффициента двойной трансформации при прохождении продольной волны из призмы преобразователя в слой и обратно

Свиридов Ю.Б., Сляднев А.М. «Численная иллюстрация к исследованию акустических процессов при импедансном методе контроля изделий с помощью продольных волн» Контроль. Диагностика, № 12, с. 28-37 (2018)

Приведены результаты численных расчетов гармонических упругих полей смещений, напряжений, удельных акустических импедансов в цилиндрическом звукопроводе и протекторе-концентраторе для различных волновых сопротивлений объекта контроля и параметра концентрации. Расчеты выполнены на основе точных решений уравнений Гельмгольца и Вебстера, полученных в предыдущей статье авторов. Проведен анализ модулей (огибающих) волновых функций, удельных акустических импедансов и дано физическое объяснение особенностям их поведения. Рассмотрен вопрос об аппроксимации волновых полей в нерегулярном резонаторе с помощью интерполяционных полиномов Эрмита с кратными узлами. Результаты предыдущей и данной статей авторов позволили сделать ряд выводов и рекомендаций, полезных для практических приложений. Принятый в обеих работах подход является альтернативой известному в акустике методу электромеханических аналогий.

Недосека А.Я., Недосека С.А. «Оценка энергии, расходуемой на образование повреждений при разрушении материалов, на основе данных акустической эмиссии» Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 4, с. 19-23 (2018)

Учитывая, что применение акустической эмиссии при непрерывном мониторинге эксплуатирующихся конструкций позволяет эффективно решать целый ряд вопросов обеспечения и управления их безопасностью, а использование интернета обеспечивает контроль этого процесса практически из любой внешней точки, все большую актуальность приобретает применение методов оценки состояния материалов на основе данных акустической эмиссии. Данные, полученные как при мониторинге реальных конструкций, так и при испытаниях образцов, показывают, что для оценки состояния материалов конструкций может представлять интерес энергия, связанная с деформированием материала и образованием в нем повреждений. Выделение из общей энергии разрушения части, связанной с образованием повреждений, может существенно уточнить расчеты на прочность и оценить состояние материала в каждый момент времени его эксплуатации под нагрузкой. В настоящей работе приведены возможности использования данных акустической эмиссии по выделению этой части энергии и показано, какую часть общей энергии разрушения она составляет и ее связь с накоплением повреждений структуры материала, которые в процессе повреждаемости суммируются и, в конечном счете, приводят к разрушению.

Недосека С.А., Недосека А.Я., Шевцова М.А., Гурьянов А.Н., Вамболь А.А. «Акустическая эмиссия при испытании композитных материалов» Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 4, с. 36-40 (2018)

Композиционные материалы, в том числе и на основе нитей углерода, обеспечивающие вместе с необходимой прочностью достаточно большую экономию в весе создаваемой конструкции любой формы и позволяющие реализовать уникальные характеристики при их использовании, находят все более широкое применение при создании конструкций и требуют разработки надежного неразрушающего метода оценки их состояния, в том числе в процессе эксплуатации. В данной работе выполнена оценка возможности применения метода АЭ на базе аппаратуры типа ЕМА для контроля композиционного материала Udo UD CST 150/300 на основе связующего ARALDITE 564. Выполнена проверка локации координат источников АЭ на ненагруженной пластине и образцах, подвергнутых статическому нагружению. Проверена возможность выделения различных стадий нагружения по сигналам АЭ. Показано, что исследуемый композиционный материал является контролепригодным с точки зрения метода АЭ, позволяет определять координаты источников АЭ с достаточно высокой точностью при тестовом прозвучивании и излучает волны АЭ в процессе деформирования и разрушения. При наличии концентраторов можно с достаточной для практики точностью определить их местоположение в процессе нагружения образца. При проведенных АЭ испытаниях образцов на растяжение выделено две разделенные во времени группы событий, первая из которых возникает вскоре после начала нагружения, а вторая непосредственно перед разрушением и в процессе его. Отмечено резкое двукратное повышение уровня непрерывной АЭ при регистрации предразрушающего состояния и момента разрушения. Отмечена принципиальная возможность создания методики контроля композитов с применением АЭ технологии и прогнозированием их состояния после дополнительных исследований с целью четкой отработки критериев, характеризующих разрушение.